Luiz Francisco Bozo
Introdução a Organização de Computadores
Roteiro de Aulas
Tópico 02 – EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS COMPUTADORES
Introdução: Neste tópico iremos citar de forma resumida alguns fatos relacionados à evolução do
pensamento e da tecnologia e que foram importantes para o advento da computação eletrônica.
Recomenda-se a leitura do livro-texto a fim de facilitar o entendimento dos assuntos abordados.
2.1 – Dispositivos Mecânicos (500 a. C. a 1880)
•
Ábaco - Como citado anteriormente em nosso roteiro, os primeiros instrumentos de medida
criados pelo gênio inventivo da humanidade contribuíram para o surgimento da computação e
da computação eletrônica. O primeiro passo na criação de um
instrumento de contagem organizada certamente foi dado com
a criação do ábaco: instrumento composto de pequenas peças
móveis (em alguns casos de madeira) onde cada peça poderia
representar uma unidade, uma dezena, uma centena ou
mesmo uma operação matemática. A figura ao lado é um
exemplo de ábaco simples onde se representou o número 149
decimal (base 10).
•
Bastões de Napier – O escocês John Napier, pai dos logaritmos, criou um método simples
de gravação de tabelas de multiplicação em bastões por volta de 1590.
•
Máquina de Schickard – Homem de muito conhecimento, Winhelm Schickard foi professor
de hebraico e aramaico, cartógrafo, filósofo, astrônomo e inventou diversas máquinas, entre
elas uma para Johannes Kepler em 1624, usada para cálculos astronômicos.
•
Contador mecânico de Pascal – Por volta de 1642 o matemático francês Blaise Pascal criou
uma máquina de calcular mecânica que utilizava engrenagens para registrar os números e as
operações de soma e subtração. Esta máquina possuía o recurso do “vai um” utilizado em
processos manuais e sua operação era totalmente manual.
•
Contador mecânico de Leibniz – O grande matemático Leibniz, que juntamente com
Newton é tido como um dos pais do cálculo diferencial e integral, criou sua máquina de
calcular alguns anos após Pascal mas com grandes avanços como a inclusão das operações
de divisão e multiplicação.
•
Máquina de Jacquard (1801) – Nosso livro-texto cita de forma brilhante a contribuição do
inventor francês Joseph-Marie Jacquard que criou um equipamento utilizado como tear
mecânico e que tinha uma “memória” composta por cartões perfurados. Cada cartão ia sendo
“lido” mecanicamente pelas engrenagens de comando da máquina, dessa forma ele poderia
tecer figuras em tecido sem modificar a máquina.
•
Máquinas de Babage (1823) – O matemático, professor e cientista inglês Charles Babage
projetou duas máquinas mecânicas para cálculos: Uma chamada máquina diferencial e outra
chamada máquina analítica.
Essas idéias e avanços culminaram na criação de máquinas de calcular como as antigas máquinas
registradoras (onde se girava uma manivela para obter o resultado das operações).
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2.2 – Dispositivos Eletromecânicos (1880 a 1930)
Com a criação dos motores elétricos no fim do século XIX, uma nova classe de máquinas de calcular
foi criada: as máquinas calcular elétricas. Neste tipo de equipamento a lógica e o controle
continuavam iguais às máquinas de calcular puramente mecânicas, mas um motor elétrico era o
responsável por girar as engrenagens para a obtenção dos resultados.
•
Máquina de Hollerith – Em 1889 o americano Herman Hollerith criou uma máquina que
contava, classificava e ordenava as informações, utilizando cartões perfurados e um processo
de tabulação. Essa máquina utilizou pela primeira vez motores elétricos no processo de
separação dos cartões perfurados.
•
Usava um teclado como entrada
Máquina de Zuze – Em 1935 o engenheiro alemão
Konrad
Zuze
inventou
uma
calculadora
eletromecânica que utilizava relés (chaves
binárias) no lugar das engrenagens mecânicas e
lia as informações de uma fita de papel perfurada.
Z1 (1936) – Primeira máquina profissional de Zuze –
de dados e um conjunto de lâmpadas como saída.
Z3 (1941) – Utilizava relés e controles por programa armazenado.
Z4 – Usado pelos alemães nos projetos de aviões na segunda guerra mundial.
•
Computador de Aiken – Em 1941 o cientista Howard Aiken concluiu seu Mark I para a
marinha americana, este computador era baseado na máquina analítica de Babage e utilizava
relés eletromecânicos.
O grande problema dos dispositivos mecânicos e eletromecânicos é o desgaste de suas partes
móveis, além disso, no caso dos relés onde temos contatos elétricos que se chocam e se afastam
constantemente, esses contatos vão se estragando com o uso.
Outro fator que impediu a tecnologia dos computadores a relé de ter grande eficiência foi a limitação
da velocidade de chaveamento dos seus contatos a relé.
2.3 – Dispositivos Eletrônicos
De acordo com a tecnologia utilizada, separamos a evolução dos computadores em 4 gerações,
desde os equipamentos que utilizam válvulas eletrônicas até os computadores atuais com altíssimo
grau de integração (VLSI) e miniaturização dos componentes que formam o sistema computador.
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“Máquina de Turing” - Descrição matemática feita pelo inglês Alan Turing em 1937 de um
dispositivo de uso geral onde um conjunto de símbolos (alfabeto), estados e ações poderiam
representar qualquer “função de computação”. Essa teoria é utilizada até hoje para descrever
certos elementos de computação como estruturas de dados especiais, comunicação entre
componentes de protocolos em redes de computadores, etc.
•
Máquina calculadora da Atanasoff – Criada em 1939, essa máquina era
utilizada p/ executar cálculos sobre sistemas lineares.
•
Computador de Turing (Colossus) – Criado em 1943 para o exército inglês,
foi utilizado para quebra de códigos durante a segunda guerra mundial.
•
ENIAC – Finalizado em 1946, este computador projetado por John Mauchly e
John P. Eckert contava com programação geral, 17000 válvulas, 800km de
cabos e pesava 30 toneladas. Ele deveria atuar durante a segunda guerra
mundial mas não conseguiu ser finalizado a tempo, apesar disso foi utilizado
até 1955.
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•
ANODO
P N P
ANODO
Computadores com Transistores – Com o advento dos
diodos semicondutores depois desses os transistores, a
computação pôde da um salto enorme em quantidade,
qualidade e velocidade.
CATODO
(BASE)
Computadores com Circuitos Integrados (CIs ou CHIPs) – Em
1958 Jack Kilby criou uma solução para a acomodação dos
dispositivos eletrônicos que antes eram colocados de forma
P
“discreta” sobre as placas de circuito impresso. Agora diversos
transistores e outros dispositivos semicondutores poderiam ser colocados dentro de um único
dispositivos e este seria colocado sobre a placa de circuito impresso. Dessa forma ganhou-se
em economia de energia, número de componentes por placa e confiabilidade desses
componentes.
P
P
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